热式质量流量计的原理与应用

热式质量流量计是根据介质热传递原理制成的，通常是对气体的质量流量进行测量。根据不同的被测物理量可以分为下面几种关系：

（1）根据流体流过加热探头带走热量和流体质量流量之间的关系。

（2）根据流体加热时温度上升所需能量和流量之间的关系。

（3）根据流体流过加热管产生的温度场变化和流量之间的关系。

热式气体流量计有着高可靠性、高重复性、高精度、大范围以及低压损等优点，根据上述三种关系分成两种方法，一种是把发热元件放置在流动的流体中，其会随着流速变化而发生温度变化，以此对于流量可以通过检测发热元件冷却程度来进行测量。另外一种就是对流体加入热量，热能根据流体的流动，对于流量可以通过相应点热量变化来进行检测。前者为热导式、浸入型流量计，热线风速仪等都属于这种测量方法。后者为热量式、热分布型流量计，边界层流量计、托马斯流量计都属于这种测量方法。

对于流体的质量通过加热测量温度变化这种流量计有着悠久的历史，早期热式流量计在流体中放置测温元件与加热线圈，直接接触流体，这种接触式流量计因为不能对防爆，磨损以及腐蚀等问题进行计算，使得在工业中限制比较大。而20世纪50年代，有学者提出不接触流体的流量计，能够对接触式流量计缺点进行有效地避免，但是测量结果很容易会受到介质的影响，一般在较大的液体流量中较为常用。到了70年代，测量流体温度分布的热分布型流量计得到了快速的发展，因其不和流体接触的优点，在微小流量中较为常用。随着技术水平的不断发展，重新对流量计的结构进行设计，以接触式流量计为基础提出浸入型热式流量计，可以对管径较大的气体流量进行测量。

总的来讲，目前流量计能够从原理上分为两类，分别为热分布型与浸入型。因为浸入型的安装方式、探头结构等得到了大力发展，应用在测量气体流量中也越来越广泛。

审核编辑 黄宇